十年造芯,蘋果究竟哪里不一樣

2010年4月3日,蘋果發(fā)布第一代iPad。在發(fā)布會上,喬布斯習(xí)慣性地用極致詞匯向世人介紹這款產(chǎn)品:iPad搭載了我們有史以來最強大的芯片,強大到“讓人尖叫”。緊接著,他身后的屏幕上出現(xiàn)一行傲嬌白字:“Apple A4Chip”。

這款首次被冠以蘋果之名的芯片,半年后被搭載到了一代神機iPhone 4之上。只可惜,A4的光芒被淹沒在iPhone4棱角分明的純平機身、Retina視網(wǎng)膜屏幕,以及新增多任務(wù)和文件夾功能的iOS 4之下。

科技分析師也大潑冷水:“我不覺得A4有多令人信服,似乎都算不上啥新產(chǎn)品。就算是,也沒太大新意。”

當時,很少有人會預(yù)見到,從A4的平淡無奇,到A13的無可匹敵,作為近20年最成功的消費電子公司,蘋果公司還同時建立起移動芯片霸權(quán),成為最成功的芯片公司之一。

而這十年漫漫造芯之路,其實要從更久遠的“芯”酸往事講起。

PC時代蘋果的芯酸往事

蘋果本是七十年代個人電腦時代的開創(chuàng)者,卻起個大早趕了個晚集,眼睜睜看著微軟和英特爾在八十年代,憑借兼容和授權(quán)模式搶占市場,建立起牢不可破的“Wintel”聯(lián)盟。

在Wintel體系中,下游整機廠左手高性能芯片,右手最新款操作系統(tǒng),依靠高度產(chǎn)業(yè)分工,自己只要做好組裝銷售,就能在廣闊的時代紅利面前數(shù)錢數(shù)到手發(fā)軟?;萜?、戴爾,包括后來的聯(lián)想,都是受益于此而崛起的。

貿(mào)工技雖好,但所有整機廠都有一個共同的心?。褐毁嵅坏?%的毛利,卻要受95%的夾板氣;明明芯片交付延遲,自己卻要為之背鍋,打亂產(chǎn)品節(jié)奏。

就比如堪稱移動芯片領(lǐng)域bug般存在的高通驍龍810,2016年發(fā)布時,以一種自殺式襲擊的方式,干掉了智能機領(lǐng)域近一半的玩家:那一年810先是延遲發(fā)布,后是被吐槽發(fā)熱嚴重。沒有備胎的HTC、索尼與摩托羅拉,頂著bug強上,終于在那一年徹底告別智能機,小米5則被迫延遲一年發(fā)布,最終市場份額被OV華為反超。

而這種倒霉事,PC時代的蘋果其實也沒少遇到。

九十年代,始終看蓋茨不對眼的喬幫主不屑委身Wintel,曾拉來IBM和摩托羅拉組成了一個叫“AIM”的組合。其中,IBM與摩托羅拉研發(fā)PowerPC處理器,蘋果和IBM負責軟件。

只可惜,蜜月期剛剛開始。2000年,AMD就首發(fā)了全球首款1GHz主頻,次年,英特爾的“奔騰”P3又沖上了1.13GHz寶座。而摩托羅拉卻因為技術(shù)原因,在500MHz的性能上被卡脖子。崩潰的喬布斯,一邊頂著用戶罵聲以原價售出降了50MHz的電腦,一邊在電話里痛斥摩托羅拉CEO高爾文“你們的芯片爛透了”,兩人為此大吵一架。

摩托羅拉是豬隊友,IBM也不是什么黃金輔助。通過將高性能服務(wù)器芯片下放桌面市場,IBM曾一度幫著蘋果改換門庭。只可惜,到了2004年,在90nm工藝的升級款芯片上,IBM連續(xù)兩個季度產(chǎn)能不足,導(dǎo)致蘋果將新電腦的發(fā)售日期推遲至九月以后,錯過了開學(xué)換機潮。

接二連三的問題出現(xiàn),最終還是喬幫主放下了身段。

2006年的Macworld大會上,英特爾CEO保羅·歐德寧身穿一套滑稽的實驗室外套,在干冰煙霧中登場亮相。在以一種交黨費般的虔誠將懷中的硅片交給喬布斯時,歐德寧講出了一句影響兩家企業(yè)此后15年合作的經(jīng)典臺詞:“報告史蒂夫,英特爾準備好了!”

(2006年Macworld大會,蘋果+英特爾,喬布斯+歐德寧)

愿意配合當年電腦市占率僅有3%的蘋果演這一場大戲,英特爾其實還另有算盤:當年,移動端崛起趨勢已經(jīng)日漸明顯,蘋果已靠著iPod在娛樂業(yè)嶄露頭角,正虎視眈眈打算入局智能手機和平板電腦,文體兩開花??恐赑C領(lǐng)域賣喬幫主一個人情,歐德寧想借著自家凌動(Atom)系列的舊船票,搭上蘋果的這艘移動時代新游輪。

但他不知道的是:已經(jīng)在PC時代錯付了一次又一次的蘋果,在移動時代,正在籌謀著一個更隱秘,也更宏大的造芯計劃。

移動時代蘋果自研芯片的殺招與后手

驅(qū)虎吞狼是蘋果使出的第一招。前幾代iPhone中,蘋果先選用了三星的處理器,隨后,又與英特爾在iPad上的合作不歡而散。對此,喬布斯給出了一個冠冕堂皇的解釋:一來英特爾不夠靈活,二來自己的東西會有被賣給競爭對手的風(fēng)險。

與喬布斯打了幾十年交道的歐德寧,直接戳破他的謊言:“這只是喬布斯控制欲的另一個表現(xiàn),他想控制產(chǎn)品的每一個環(huán)節(jié),從芯片到材料……。”

果不其然,2010年4月,蘋果秘密自研的A4芯片正式登臺亮相。

之后十年,A系列從新入局的菜鳥玩家逐漸進化為獨孤求敗的王者。從首次采用自家"Swift"架構(gòu)的A6,到首款移動64位處理器A7,蘋果成為了各家安卓企業(yè)競相“吊打”的對象。最新的A13 Bionic采用7納米工藝,有85億個晶體管,每秒運算數(shù)超過一萬億次,性能是當年A4的70倍,功耗卻比上代A12又降低了30%。

A系列芯片成功的背后,是蘋果造芯的兩大殺招與后手:

收購專利,高薪挖人,是蘋果造芯的第一重殺招。

花費數(shù)千萬美元從ARM買來了最高等級的架構(gòu)授權(quán)后,2008年,蘋果2.78億美金收購P.A.半導(dǎo)體,打響了芯片自研的第一槍,其產(chǎn)品也成為了后來A系列芯片的前身。緊接著,蘋果又以1.2億收購Intrinsity,兩家公司加起來,一共為蘋果帶來超過250位優(yōu)秀工程師。

此外,做閃存控制器的Anobit公司,做通信芯片的Passif半導(dǎo)體,飛思卡爾的200余項專利,也在日后相繼被蘋果收入囊中。

能收購企業(yè),蘋果絕不只是收購專利;但如果遇到收購不了的企業(yè),蘋果就是高薪挖人。

蘋果主管硬件的高級副總裁Johny Srouji,曾在英特爾和IBM擔任研發(fā)經(jīng)理。在蘋果只工作了兩年,就帶頭研發(fā)出了A4和A5芯片架構(gòu)大神Jim Keller,老東家是AMD,同時也是日后“銳龍”團隊的負責人。加上AMD的Bob Drebin,ATI的Raja Koduri,IBM的Mark Papermaste,星光熠熠的蘋果芯片大軍背后,其實是整個美國芯片設(shè)計的群英薈萃。

不貪心,專注芯片設(shè)計,是蘋果成功的第二重后手。

芯片廠商有三種角色,一是設(shè)計制造兩手抓的IDM,二是只設(shè)計不制造的Fabless,三是專做代工制造的Foundry。早年的芯片企業(yè),幾乎都是IDM起家,但是隨著芯片制程越來越精密,晶圓尺寸越來越大,芯片制造的風(fēng)險也就越來越大。僅一座12寸晶圓廠,投入就已經(jīng)抵得上半座三峽大壩,14nm更是絕大多數(shù)IDM制程的巔峰。

相比一度堅持IDM,導(dǎo)致產(chǎn)品性能被AMD反超的英特爾;蘋果一開始就選擇了風(fēng)險更小、也更專業(yè)的Fabless模式。A4到A7,蘋果顯示將代工交給了老對手三星;此后,除了A9芯片曾采取臺積電、三星的雙代工外,蘋果與臺積電從A8時代,就彼此深度綁定。

為爭取訂單,2010年,蘋果COO杰夫·威廉姆斯就曾和臺積電創(chuàng)始人張忠謀私下聚餐,張忠謀向蘋果做出承諾:“臺積電永遠不會突破制造與封測的邊界” 。

更讓蘋果驚喜的是,為保證讓蘋果能用上最先進的芯片制程,臺積電此后每年投入幾十億美元搞研發(fā),先后幫助蘋果用28nm趕走三星,在16nm奠定地位,之后憑借10nm擴大優(yōu)勢,最后送上7nm工藝,打造獨孤求敗的A13 Bionic。

不過,蘋果的殺招與后手也不總是有用的,尤其是遇到了GPU的喜馬拉雅,與高通基帶的太平洋時。

2017年之前,Imagination 曾憑借著為蘋果提供GPU,而成為移動芯片領(lǐng)域的一霸,只不過蘋果一朝宣布GPU自研,Imagination 股價隨之腰斬75%。誰曾想三年過去,蘋果的自研GPU依舊石沉大海。最后面對現(xiàn)實,和Imagination重新簽訂了授權(quán)協(xié)議。

基帶芯片蘋果也是有苦難言。智能手機普及后,這個細分市場就被在通訊領(lǐng)域積累多年的高通把持。蘋果付出的代價是每臺 iPhone BOM 的5%。2017年起,蘋果試探性的在iPhone 7的部分產(chǎn)品中使用了英特爾基帶,此后又在iPhone 8時代完全拋棄高通轉(zhuǎn)投英特爾懷抱。

結(jié)果英特爾基帶性能堪憂。比如為滿足蘋果iPhone XS系列需求,英特爾提前一年多時間就開始了對自家7560基帶的改進,然而歷經(jīng)四次大改,時間一拖再拖,iPhone XS、XR還是被基帶拖累,出現(xiàn)了信號差、不穩(wěn)定的問題。蘋果又重新找回高通合作。

尾聲

造芯一為自主,二來為錢;更重要的是,這是蘋果之所以成為蘋果的獨一法門。

而蘋果與一眾對手的區(qū)別就是在于,一個根據(jù)軟的需求來規(guī)劃自己的芯片設(shè)計,軟硬件強耦合;一個只能根據(jù)別人的芯片,來開發(fā)自己的功能,一不留神還會翻車。

2019年年底小米首發(fā)CC9pro,定價2599,搭載一億像素。這本該是個雷布斯交朋友的誠意之品,但用過CC9pro的人都知道,這款手機搭載的驍龍730G能支持的單鏡頭最佳像素其實只有3600萬,強上一億像素,一張照片就能運算卡頓五秒,128GB的存儲,就算卸載清空全部數(shù)據(jù),也就只夠存儲兩千多張照片。

怎么說呢?小馬拉大車。而蘋果的不同,就在于合適,在于協(xié)調(diào)。

蘋果芯片部門的一位工程師還記得,當年在部門里經(jīng)常能見到軟件工程師,還有喬尼·艾維帶領(lǐng)的設(shè)計團隊,排隊向芯片負責人Johny Srouji提需求,他們就像是如今互聯(lián)網(wǎng)公司里的產(chǎn)品經(jīng)理,細致準備著演示文檔。

這可能也解釋了為什么一個在2007年初還沒有涉足手機或芯片業(yè)務(wù)的公司,能擁有如此強大的設(shè)計實力和產(chǎn)能,統(tǒng)治著移動生態(tài)系統(tǒng)。

是蘋果成就了A系列芯片,而同樣,A系列芯片也成就了如今的蘋果。

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2020-05-27
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